基于多代理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實驗室研究與開發(fā)
2009-01-01 00:00:00唐鴻儒宋愛國張麗紅包加桐郭晏
計算機(jī)應(yīng)用研究 2009年3期
(1.揚州大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院， 江蘇 揚州 225009; 2.東南大學(xué) 儀器科學(xué)與工程學(xué)院， 南京 210096)
摘 要：在分析遠(yuǎn)程實驗室研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了遠(yuǎn)程實驗室在遠(yuǎn)程實驗、實驗室管理和維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備安全等方面的功能需求，提出了一個基于多代理機(jī)制的遠(yuǎn)程實驗室體系結(jié)構(gòu)(ARLMAS)，簡要介紹了一個采用ARLMAS的遠(yuǎn)程過程控制實驗室的實例。實驗測試結(jié)果表明遠(yuǎn)程過程實驗室滿足遠(yuǎn)程過程實驗的需要，ARLMAS具有很好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程實驗室; 功能需求; 體系結(jié)構(gòu); 多代理系統(tǒng); 過程控制
中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號：10013695(2009)03094204
Research and development of remote laboratory based on multiagent system
TANG Hongru1， SONG Aiguo2， ZHANG Lihong1， BAO Jiatong1， GUO Yan2
(1.College of Energy Power， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China; 2.College of Instrument Science Engineering， Southeast University， Nanjing 210096， China)
Abstract:Survey about the research of remote laboratory was made firstly. Then analyzed the functional requirements of remote laboratory in the remote experiment， laboratory management and maintenance， security strategies for remote laboratory system and experimental devices， etc. in detail. This paper proposed an architecture of remote laboratory based on multiagent system(ARLMAS) in succession. As well as introduced an example of remote process control laboratory with the ARLMAS briefly. Experimental tests show the remote process control laboratory system meets the demands of remote experiments， and the ARLMAS is adaptable and extendable.
Key words：remote laboratory; functional requirements; architecture; multiagent system; process control
0 引言
遠(yuǎn)程實驗是指實驗者通過網(wǎng)絡(luò)異地操作實驗設(shè)備、觀察實驗過程、分析實驗結(jié)果的實驗過程。能夠提供遠(yuǎn)程實驗設(shè)備和遠(yuǎn)程實驗服務(wù)的實驗室稱為遠(yuǎn)程實驗室。遠(yuǎn)程實驗室建設(shè)在解決目前高校在校學(xué)生數(shù)量大幅增加而實驗經(jīng)費緊張的矛盾、探索新實驗教學(xué)模式、共享貴重實驗設(shè)備，以及不同大學(xué)或研究單位之間跨城市或跨國家合作等方面都具有重大意義，尤其是當(dāng)前Internet的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)為遠(yuǎn)程實驗室的建設(shè)奠定了很好的基礎(chǔ)。
當(dāng)前，關(guān)于遠(yuǎn)程實驗室的研究活動很活躍，涉及遠(yuǎn)程實驗室的功能需求分析、開發(fā)工具、體系結(jié)構(gòu)、管理和維護(hù)方法、以及安全等方面；建立了多個遠(yuǎn)程實驗室示范系統(tǒng)，如意大利的Ancona和Lecce大學(xué)設(shè)計了一個基于Internet的控制實驗[1]，實驗設(shè)備包括風(fēng)扇、機(jī)器人手臂、玩具飛機(jī)等。文獻(xiàn)[2]介紹了一個基于Internet技術(shù)的直流電機(jī)開環(huán)、PID和狀態(tài)空間控制器的遠(yuǎn)程實驗，并且具有視覺圖像反饋。文獻(xiàn)[3]介紹了美國喬治亞理工學(xué)院建立的通過Internet進(jìn)行流體動力運動實驗的實驗裝置。西班牙的加泰羅尼亞技術(shù)大學(xué)建立了基于Internet、以PLC為控制單元的柔性制造生產(chǎn)線控制實驗室[4]。伊利諾斯大學(xué)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)控制實驗室[5]，能夠開設(shè)的實驗包括直流電機(jī)、倒立擺、慣性輪擺和一個兩關(guān)節(jié)直接驅(qū)動的機(jī)器人手臂的控制實驗。意大利那不勒斯第二大學(xué)開發(fā)的遠(yuǎn)程控制實驗室用于測量與診斷課程的實驗[6]，具有平臺獨立和易于使用等特點。國內(nèi)遠(yuǎn)程實驗室的研究也做了不少工作。文獻(xiàn)[7]是清華大學(xué)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下機(jī)電實驗平臺的遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系研制了一套基于Internet的掃描探針顯微鏡遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)[8]在京滬兩地試用，獲得了良好的實驗效果。文獻(xiàn)[9]介紹的是大連理工大學(xué)開發(fā)的中央空調(diào)遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng)。
遠(yuǎn)程實驗室系統(tǒng)的開發(fā)使用的工具多種多樣，有的使用LabVIEW、MATLAB等成熟的開發(fā)工具，有的則在網(wǎng)頁上嵌入Java Applet或者ActiveX控件來實現(xiàn)實驗者與服務(wù)器之間的信息交互。文獻(xiàn)[10]描述了一個采用MATLAB/Simulink and the Quanser WinCon工具開發(fā)的基于Web的遠(yuǎn)程控制實驗室，實現(xiàn)了一個倒立擺的遠(yuǎn)程控制實驗，遠(yuǎn)程用戶可以修改控制算法，并介紹了一個基于Internet的倒立擺控制實驗，控制算法可以由教師在設(shè)備端利用MATLAB修改或者添加。美國華盛頓大學(xué)在客戶端利用MATLAB通過Winsock實現(xiàn)遠(yuǎn)程對熱交換器、混合罐的溫度控制[11]。美國普度大學(xué)的多管道液體流動遠(yuǎn)程實驗室[12]以及香港中文大學(xué)的直流電機(jī)控制的遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng)[13]都使用LabVIEW開發(fā)。
遠(yuǎn)程實驗室的體系結(jié)構(gòu)定義系統(tǒng)組成、硬件構(gòu)建方式、軟件結(jié)構(gòu)、功能模塊的交互方式等方面，是構(gòu)建遠(yuǎn)程實驗室的基礎(chǔ)，它直接體現(xiàn)系統(tǒng)的開放性和靈活性。美國西密西根大學(xué)提出了一個新穎的儀器體系結(jié)構(gòu)，稱為遠(yuǎn)程接線和測量實驗室(RwmLAB)[14]。法國ICTT實驗室提出了一個獨立于教育內(nèi)容的通用體系結(jié)構(gòu)框架[15]。意大利熱那亞大學(xué)多媒體通信國家實驗室給出了一個體系結(jié)構(gòu)LABNET[16]，提出了遠(yuǎn)程實驗室的統(tǒng)一存取方法，其目標(biāo)是向多種類型的、可能具有不同能力和技能的用戶提供各種異構(gòu)實驗設(shè)備的統(tǒng)一存取方法。浙江大學(xué)提出了一個高級客戶機(jī)/服務(wù)器/控制器體系結(jié)構(gòu)[17]。文獻(xiàn)[18]介紹了一種基于多agent技術(shù)的遠(yuǎn)程實驗室模型，對實時性和安全性有了充分的保障。
關(guān)于遠(yuǎn)程實驗室管理及其遠(yuǎn)程實驗評價的研究也有涉及，德國應(yīng)用數(shù)學(xué)研究中心對遠(yuǎn)程實驗室的實驗安排、實驗預(yù)約以及管理技術(shù)進(jìn)行了研究[19]。文獻(xiàn)[20]則建立了一個測試模型，對在普通實驗室和遠(yuǎn)程實驗室中進(jìn)行的機(jī)械動力學(xué)實驗過程和結(jié)果進(jìn)行比較。文獻(xiàn)[21]詳細(xì)分析了遠(yuǎn)程實驗室的功能需求，描述了遠(yuǎn)程控制實驗的步驟和控制回路形式。
綜上所述，目前國內(nèi)外在遠(yuǎn)程實驗室方面的研究已經(jīng)進(jìn)行了若干有益的探索和實踐，建立了許多遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng)。然而，分析表明，這些遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng)中的絕大多數(shù)只實現(xiàn)了遠(yuǎn)程實驗的基本功能，仍然處于原型或者演示階段，系統(tǒng)的實用性和方便性等方面有待進(jìn)一步提高，在維護(hù)管理方法、安全性等方面研究較少，而這一點卻是基于開放的Internet應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)首先考慮的問題。
鑒于遠(yuǎn)程實驗室與傳統(tǒng)實驗室或者當(dāng)前流行的軟件仿真和模擬實驗室相比具有的優(yōu)越性[22]以及它固有的缺點，本文提出了一個基于多代理機(jī)制的遠(yuǎn)程實驗室系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。
1 遠(yuǎn)程實驗室需求分析
圖1給出了遠(yuǎn)程實驗室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，它由遠(yuǎn)程實驗室、遠(yuǎn)程實驗室用戶工作站、遠(yuǎn)程實驗室維護(hù)和管理工作站、指導(dǎo)老師工作站等幾部分組成。它們可以分布在任何Internet覆蓋的地方，由Internet互連起來。遠(yuǎn)程實驗室可以有多種類型，每種類型有多個實驗室，通過一定的組織方式將它們聯(lián)系起來，例如，分布在不同城市的大學(xué)、科研單位組成遠(yuǎn)程實驗室聯(lián)盟，將相關(guān)的實驗設(shè)備開放成遠(yuǎn)程實驗設(shè)備連接到Internet上，由實驗室聯(lián)盟統(tǒng)一建立一個遠(yuǎn)程實驗室控制和管理的Web網(wǎng)站，對外提供遠(yuǎn)程實驗服務(wù)。各個部分的功能分析如下。
1.1 遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器
在圖1中的每個遠(yuǎn)程實驗室是由實驗裝置和遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器兩部分組成。實驗裝置是一般的實驗對象，如機(jī)器人手臂、柔性制造生產(chǎn)線、過程控制實驗裝置等，它具有能夠檢測實驗對象在實驗過程中的各種參數(shù)、狀態(tài)的傳感器或者測量儀表，以及能夠控制這些設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器是向遠(yuǎn)程實驗室用戶提供遠(yuǎn)程實驗服務(wù)的代理，它的功能包括：a)接收遠(yuǎn)程實驗室用戶的實驗請求，按照用戶的要求控制實驗裝置完成相應(yīng)的實驗過程，并將實驗過程數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果通過Internet實時地傳送給遠(yuǎn)程實驗者；b)向遠(yuǎn)程實驗室用戶提供實驗過程的實時聲音和視頻圖像，并按照遠(yuǎn)程實驗用戶發(fā)送過來的命令控制攝像頭轉(zhuǎn)動、俯仰和調(diào)焦，以便讓遠(yuǎn)程實驗室用戶獲得實驗室現(xiàn)場更加清晰的實時視覺圖像，增強(qiáng)實驗操作的臨場感；c)根據(jù)用戶要求控制實驗室照明燈光；或者自動管理實驗室的照明燈光；d)能夠自動監(jiān)測實驗設(shè)備的狀態(tài)，防止可能導(dǎo)致設(shè)備損壞或者空轉(zhuǎn)等的誤操作，特定實驗時具有強(qiáng)制用戶遵守實驗步驟的措施，從而保證實驗設(shè)備的安全；e)具有實驗數(shù)據(jù)記錄和實驗日志記錄功能。
1.2 遠(yuǎn)程實驗室管理Web服務(wù)器
由實驗室聯(lián)盟建立的遠(yuǎn)程實驗室管理Web服務(wù)器提供下述功能：a)門戶網(wǎng)站功能。介紹遠(yuǎn)程實驗室資源、使用方法；實驗資源的動態(tài)分配；遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器自動鏈接；遠(yuǎn)程實驗網(wǎng)絡(luò)安全等服務(wù)。b)用戶注冊和管理。用戶包括遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng)設(shè)計者、實驗室管理員、實驗指導(dǎo)教師、遠(yuǎn)程實驗者等，具有完善的用戶合法性認(rèn)證體系，每類用戶具有不同的存取權(quán)限。c)具有在線實驗預(yù)約、實驗日程編排、實驗過程記錄、實驗過程限時等功能；能夠?qū)崟r公布實驗日程安排，以便用戶能夠選擇合適的實驗時間。在沒有人預(yù)約的時間段可以允許訪客參觀實驗室或者觀察演示性實驗。d)支持實驗數(shù)據(jù)的下載、分析處理和實驗報告提交功能。e)允許實驗者在任意時間、任意地點通過Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程實驗。
1.3 遠(yuǎn)程實驗者
遠(yuǎn)程實驗用戶首先登錄遠(yuǎn)程實驗室管理的Web網(wǎng)站，通過身份認(rèn)證后，先預(yù)約實驗項目和實驗時間，獲得允許后，再通過遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程實驗。遠(yuǎn)程實驗室系統(tǒng)可以向遠(yuǎn)程實驗者提供的服務(wù)包括：a)遠(yuǎn)程實驗。實驗者能夠遠(yuǎn)程配置和控制實驗設(shè)備、定義實驗步驟、觀察實驗過程、記錄實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果。b)能控制實驗過程的音/視頻反饋設(shè)備和實驗室燈光。c)允許同一時段內(nèi)一人為主、多人協(xié)作的協(xié)同實驗?zāi)Ｊ剑欢嗳藚f(xié)同做實驗時，具有方便可靠的交互通信通道；允許未得到實驗時間的人旁觀實驗過程。d)在實驗設(shè)備發(fā)生故障時，能夠提供有效的測試和分析工具，以便實驗者分析故障的原因。e)具有實驗過程在線評價功能，能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行實時評價；能夠給出用戶誤操作或者參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)忍崾尽)允許局部或者全部重復(fù)實驗過程。
1.4 系統(tǒng)維護(hù)
1)遠(yuǎn)程實驗室應(yīng)該方便加入新實驗設(shè)備、開設(shè)新實驗和嵌入新控制算法等能力。
2)系統(tǒng)開放，方便地與其他教學(xué)管理、教學(xué)資源整合。
2 基于多代理機(jī)制的遠(yuǎn)程實驗室體系結(jié)構(gòu)
軟件代理是一個能在特定環(huán)境下連續(xù)、自主地工作，并且與相關(guān)代理和進(jìn)程相互作用的軟件實體[22]。代理通常具有自主性、社會性、主動性、時間連續(xù)性和可移動性[23，24]。多代理系統(tǒng)(multiagent system，MAS)可以用于實現(xiàn)復(fù)雜軟件系統(tǒng)的技術(shù)，它提供一系列工具、技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)，能夠極大地增強(qiáng)研究者的實現(xiàn)能力[23]。多代理系統(tǒng)中的每一個代理僅僅收集與自己相關(guān)的信息和解決與自己相關(guān)的問題，各個代理可以獨立開發(fā)，且代理模塊的可重用性好。所以，可以大大降低系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜程度。
由于遠(yuǎn)程實驗室設(shè)備和實驗內(nèi)容的多樣性，以及基于Internet的系統(tǒng)開放性而引起的管理復(fù)雜性，根據(jù)前面分析的遠(yuǎn)程實驗室的功能需求，提出了如圖2所示的基于多代理機(jī)制的遠(yuǎn)程實驗室體系結(jié)構(gòu)(architecture of remote laboratory based on multiagent system，ARLMAS)。ARLMAS主要包括三大部分，即遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器、遠(yuǎn)程實驗室管理Web服務(wù)器和遠(yuǎn)程實驗操作界面。
圖2左下角的遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器是向遠(yuǎn)程實驗室用戶提供遠(yuǎn)程實驗服務(wù)的實體，是遠(yuǎn)程用戶和實驗設(shè)備交互的接口。它主要由遠(yuǎn)程實驗服務(wù)代理 (agent of remote experiment server，AREServer)、音/視頻服務(wù)代理 (agent of video server，AVideoServer)、攝像頭PTZ控制服務(wù)代理 (agent of PTZ control server，APTZServer)、遠(yuǎn)程實驗日志記錄代理(agent of remote experiment log，ARELog)等組成，這些駐留在遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器中的軟件代理既能獨立運行，也能夠互相協(xié)調(diào)。
AREServer接收遠(yuǎn)程用戶的實驗操作命令，自主地控制實驗裝置按照用戶的要求完成實驗過程。它通過實驗裝置測控I/O設(shè)備讀取來自傳感器或者測量儀表的實驗過程數(shù)據(jù)，并實時地向遠(yuǎn)程用戶傳輸這些實驗數(shù)據(jù)；能夠記錄實驗過程，實時評價實驗過程，并且向遠(yuǎn)程實驗用戶提供操作指導(dǎo)；還能夠監(jiān)視實驗過程，在實驗裝置發(fā)生故障、遠(yuǎn)程實驗者錯誤操作或者非正常中斷時保障實驗裝置的安全。
AVideoServer是通過視頻壓縮卡采集安裝在實驗室的攝像頭的圖像和麥克風(fēng)來的實驗室現(xiàn)場的音頻信號，并向遠(yuǎn)程實驗室用戶實時傳輸實驗室現(xiàn)場的視頻圖像和聲音。
若實驗室內(nèi)安裝具有PTZ(pan/tilt/zoom)控制的攝像頭，APTZServer接收遠(yuǎn)程實驗用戶發(fā)送來的控制攝像頭水平視角、俯仰視角和焦距調(diào)整命令，通過串行接口輸出控制命令，自主地完成對攝像頭的控制。
ARELog負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程實驗操作過程記錄，需要記錄的信息包括用戶標(biāo)志信息、用戶機(jī)器的IP地址、連接時間、實驗開始和結(jié)束時間、用戶設(shè)置的參數(shù)、實驗過程中所做的操作、實驗過程數(shù)據(jù)記錄等。這些數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中，可以供實驗者下載、查詢、分析使用。
圖2右下角的遠(yuǎn)程實驗室管理Web服務(wù)器的功能已經(jīng)在1.2節(jié)描述過，它提供用戶端遠(yuǎn)程實驗操作界面的網(wǎng)頁，網(wǎng)頁中嵌入遠(yuǎn)程實驗Applet、視/音頻Applet、攝像頭控制Applet等；它還負(fù)責(zé)維護(hù)和管理數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中存放遠(yuǎn)程實驗室用戶的注冊信息、遠(yuǎn)程實驗室使用記錄、各個遠(yuǎn)程實驗室實驗裝置的參數(shù)、各個軟件代理的地址和工作參數(shù)等。
圖2上部分是遠(yuǎn)程實驗操作界面，它是遠(yuǎn)程實驗室用戶與遠(yuǎn)程實驗設(shè)備交互的窗口。用戶獲得遠(yuǎn)程實驗室使用權(quán)后，下載相應(yīng)的遠(yuǎn)程實驗操作界面網(wǎng)頁和相關(guān)的Applet，網(wǎng)頁上的Applet利用Socket與遠(yuǎn)程實驗服務(wù)器中的各個功能代理通信，實現(xiàn)相關(guān)信息的交換。用戶利用遠(yuǎn)程實驗操作界面選擇實驗裝置的參數(shù)、算法，操縱遠(yuǎn)程實驗設(shè)備，完成遠(yuǎn)程實驗。
3 遠(yuǎn)程實驗室的設(shè)計實例
過程控制實驗裝置是《計算機(jī)控制技術(shù)》《過程控制技術(shù)與系統(tǒng)》等課程的實驗裝置，目前市場上單套裝置的價格都在十萬元以上，大多數(shù)學(xué)校只有少量的幾套甚至沒有。過程系統(tǒng)具有動態(tài)特性，需要實驗者反復(fù)觀察實驗過程，甚至多次重復(fù)同一個實驗，以便分析系統(tǒng)的動態(tài)特性，驗證或者發(fā)現(xiàn)控制規(guī)律，這樣一個過程控制實驗常常需要花費幾個小時。因此，目前大多數(shù)的過程控制實驗都是教師做的演示實驗，學(xué)生無法直接操縱實驗設(shè)備。若組建遠(yuǎn)程實驗室聯(lián)盟，將實驗室聯(lián)盟中分布在不同地域的各個學(xué)校的所有過程控制設(shè)備都做成遠(yuǎn)程實驗設(shè)備，則每個學(xué)校的每個學(xué)生都可以使用遠(yuǎn)程實驗室系統(tǒng)中的所有設(shè)備。這樣，一方面可以解決實驗設(shè)備不足，只能做演示實驗的問題；另一方面，又可以大大提高設(shè)備的利用率。
在已有的PCT過程控制實驗裝置的基礎(chǔ)上，利用基于多代理機(jī)制的遠(yuǎn)程實驗室體系結(jié)構(gòu)ARLMAS，開發(fā)了遠(yuǎn)程過程控制實驗系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、液位、水壓、流量等參數(shù)控制的實驗。圖3是采用模糊自適應(yīng)整定PID算法實現(xiàn)2＃水箱水位控制的遠(yuǎn)程實驗操作界面。左上部分是過程控制實驗裝置的流程圖，流程圖上實時顯示與本次實驗相關(guān)的進(jìn)水管壓力、流量、調(diào)節(jié)閥開度、水箱水位等參數(shù)；右上部分是實驗室現(xiàn)場的實時視頻窗口，可以實時地觀察到水箱水位的變化過程；左邊中部是水箱水位的變化曲線；右邊中部是實驗算法選擇、算法參數(shù)設(shè)置等。水箱水位控制算法采用現(xiàn)場閉環(huán)、遠(yuǎn)程監(jiān)督的控制回路形式[22]。
4 結(jié)束語
基于Internet的教學(xué)和科學(xué)研究活動已經(jīng)得到了足夠的關(guān)注。遠(yuǎn)程實驗?zāi)Ｊ娇梢詮V泛適用于遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程科學(xué)合作、虛擬研究團(tuán)體之間的協(xié)作以及貴重科學(xué)實驗儀器設(shè)備的共享，具有廣泛的研究價值和實用意義。然而，由于Internet固有的開放性和可能出現(xiàn)傳輸時延、數(shù)據(jù)擁塞、數(shù)據(jù)包丟失、網(wǎng)絡(luò)安全威脅等特性，要建立一個實用的遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng)，最重要的是對遠(yuǎn)程實驗室的實驗操作方式、管理和維護(hù)方式、安全措施等方面進(jìn)行研究，采用先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)和開發(fā)工具，才能研究和開發(fā)出開放性好、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、遠(yuǎn)程操作方便、臨場感效果好、維護(hù)和管理方便的遠(yuǎn)程實驗室系統(tǒng)。本文全面分析了遠(yuǎn)程實驗室在遠(yuǎn)程實驗、遠(yuǎn)程實驗室管理和維護(hù)以及實驗設(shè)備安全等方面的功能需求。提出的基于多代理機(jī)制的遠(yuǎn)程實驗室體系結(jié)構(gòu)ARLMAS，滿足遠(yuǎn)程實驗室系統(tǒng)分布性、局部自主性和開放系統(tǒng)構(gòu)架要求，降低了系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜程度，代理模塊的可重用性好。開發(fā)的基于ARLMAS體系結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程過程控制實驗系統(tǒng)測試表明，能夠滿足遠(yuǎn)程過程控制實驗的需要。
參考文獻(xiàn)：
［1］CORRADINI M L， IPPOLITI G， LEO T， et al. An Internet based laboratory for control education[C]//Proc of the 40th IEEE Conference on Dicision and Control. Oriando， Florida:[s.n.]， 2001:28332838.
[2]YEUNG K， HUANG Jie. Development of the Internet based control experiment[C]//Proc of the 40th IEEE Conference on Dicision and Control. Oriando， Florida:[s.n.]， 2001:28092814.
[3]BOOK W J， ROUSE M D， KOEPPEN K. Internet access to a fluid power mechatronics laboratory[C]//Proc of 2001 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics Proceedings. Como， Italy:[s.n.]， 2001:11121117.
[4]BELLMUNT O G， MIRACLE D M， ARELLANO S G， et al. A distance PLC programming course employing a remote laboratory based on a flexible manufacturing cell[J]. IEEE Trans on Education， 2006，49(2):278284.
[5]HAHN H H， SPONG M W. Remote laboratories for control education[C]//Proc of the 39th IEEE Conference on Decision and Control.[S.l.]:IEEE Press， 2000:895900.
[6]LANDI C， LICCARDO A， POLESE N. Remote laboratory activities to support experimental session for undergraduate measurements courses[C]//Proc of IMTC 2006 Instrumentation and Measurement Technology Conference.[S.l.]:IEEE， 2006:851856.
[7]康榮學(xué)， 于良耀， 宋健， 等. 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機(jī)電試驗平臺的遠(yuǎn)程實驗[J]. 機(jī)床與液壓， 2005， 33(10):4749.
[8]呂露，樓柿濤.基于互聯(lián)網(wǎng)的掃描探針顯微鏡遠(yuǎn)程控制研究[J].高技術(shù)通訊，2000，10(4):4547.
[9]魏東，劉蘊紅. 基于LabVIEW的中央空調(diào)遠(yuǎn)程實驗室的開發(fā)[J]. 計算機(jī)應(yīng)用，2007，27(6):423424.
[10] SNCHEZ J， DORMIDO S， PASTOR P， et al. A Java/MATLABbased environment for remote control system laboratories: illustrated with an inverted pendulum[J]. IEEE Trans on Education， 2004，47(3):321329.
[11]SRINIVASAGUPTA D， JOSEPH B. An Internetmediated process control laboratory[J]. IEEE Control Systems Magazine， 2003，23(1):1118.
[12]IMBRIE P K， RAGHAVAN S. Work in progress：a remote elaboratory for student investigation， manipulation and learning[C]//Proc of the 35th ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference.[S.l.]:IEEE Press， 2005:F3J13 F3J15.
[13]YEUNG K， HUANG Jie. Development of a remoteaccess laboratory: a dc motor control experiment[J]. Soft Computing in Industrial Applications， 2003，52(3):305311.
[14]ASUMADU J A， TANNER R， FITZMAURICE J， et al. A Webbased electrical and electronics remote wiring and measurement laboratory(rwmLAB) instrument[J]. IEEE Trans on Instrumentation and Measurement， 2005， 54(1):3844.
[15]BENMOHAMED H， LELEVE A， PREVOT P. Generic framework for remote laboratory integration[C]//Proc of the 6th International Conference on Infermation Technology Based Higher Education and Training.[S.l.]:IEEE， 2005:T2B/11T2B/16.
[16]DAVOLI F， SPAN G， VIGNOLA S， et al. LABNET: towards remote laboratories with unified access[J]. IEEE Trans on Instrumentation and Measurement， 2006，55(5):15511558.
[17]YING Shaodong， ZHU Shanan. Remote laboratory based on clientservercontroller architecture[C]//Proc of the 8th International Conference on Control， Automation， Robotics and Vision.[S.l.]:IEEE Press， 2004:21942198.
[18]呂為工，楊書華. 遠(yuǎn)程控制實驗室的多agent模型研究[J]. 計算機(jī)工程與應(yīng)用，2004，40(36):174176.
[19]WIEDER P， ALDRICH O W， ZIEGLER W. Advanced techniques for scheduling， reservation， and access management for remote laboratories[C]//Proc of the 2nd IEEE International Conference on eScience and Grid Computing.Washington DC:IEEE Computer Society，2006:128.
[20]NICKERSON J V， CORTER J E， ESCHE S K，et al. A model for evaluating the effectiveness of remote engineering laboratories and simulations in education[J].Computers Education，2007，49(3):708725.
[21]唐鴻儒， 宋愛國. 基于Internet的遠(yuǎn)程控制實驗室關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 測控技術(shù)，2006，25(2):5458.
[22]NEDIC Z， MACHOTKA J， NAFALSKI R. Remote laboratories versus virtual and real laboratories[C]//Proc of the 33rd ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference.[S.l.]:IEEE Press， 2003:T3E1T3E6.
[23]范玉順，曹軍威. 多代理系統(tǒng)理論、方法與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2002.
[24]WOOLDRIDGE M. 多agent系統(tǒng)引論[M]. 石純一，張偉，徐晉暉，等譯.北京：電子工業(yè)出版社，2003.
